Journée portes ouvertes du lycée samedi 25 février 2023 de 8h30 à 12h30 et de 13h30 à 16h30

Machine de Wimshurst

Fonction : Produire de l’électricité statique par influence et par contact.

Description : Cet appareil est composé de deux plateaux (P et P’), de balais (b et b’), de deux conducteurs (C et C’), de deux collecteurs (p et p’), de deux arcs (e et e’) qui en constituent les pôles et de deux bouteilles de Leyde (B et B’).

Les plateaux (P et P’) sont en ébonite ou en verre recouvert de gomme laque ou encore en plexiglas pour les modèles les plus récents. Une manivelle (M) et des courroies dont l’une est croisée, permettent de les faire tourner en sens contraires. Sur leurs faces extérieures, près de leurs circonférences, sont collées, en léger relief, des secteurs d’étain ; les plateaux en portent un même nombre pair. Sur ces secteurs appuient les balais (b et b’) en fil de laiton que portent deux conducteurs diamétraux (C et C’), croisés et inclinés d’environ 45° sur le diamètre horizontal des plateaux. Ces balais sont reliés à la terre.

Les collecteurs, formés de deux peignes (p et p’) métalliques en fer à cheval, embrassent les deux plateaux sur toute la longueur des secteurs métalliques. Ils communiquent avec les deux arcs (e et e’) grâce à des tiges métalliques montées sur support en verre. Ces arcs mobiles, en laiton étamé, se terminent par des boules ou boutons de décharge (d et d’) et sont munis de manches (m et m’) d’ébonite. Deux bornes (n et n’) permettent de pincer deux fils et ainsi d’alimenter un circuit.

Les deux bouteilles de Leyde (B et B’) sont reliées aux pôles par leurs armatures internes et au sol par leurs armatures externes éventuellement reliées par une chaîne, une tige métallique ou encore des lames et un interrupteur dans les modèles le plus récents. Elles servent de condensateurs et permettent d’accumuler les charges électriques pour augmenter les effets de la machine.

L’ensemble est fixé à un plateau en bois ou en matière plastique pour les modèles plus récents. La machine peut être disposée sur un tabouret isolant de Mascart.

Mode opératoire : Il suffit de tourner la manivelle pour que les pôles soient chargés d’électricités différentes.

Si on rapproche les boutons de décharge, des étincelles bruyantes en jaillissent.
Le principe de fonctionnement de cette machine est basé sur les phénomènes d’électrisation par influence et par contact.

On ne considèrera que deux secteurs diamétralement opposés sur chaque plateau ; ils seront par la suite notés (s1) et (s2) pour le plateau (P) et (s’1), (s’2) pour le plateau (P’). Les secteurs (s1), (s2), (s’1) et (s’2) ne sont pas identifiés sur la gravure car le raisonnement est valable pour chaque couple de secteurs à condition qu’ils soient opposés.

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